طراحی بهینه زهکش زیرزمینی برای کاهش شوری زه آب

شوری بالای زه آب ورودی به زهکش های طبیعی مشکلات زیادی را به لحاظ زیست محیطی، کاهش کیفیت منابع آب و مصارف پایین دست ایجاد می نماید. طراحی و مدیریت بهینه سیستم های زهکش نقش مهمی در کاهش شوری زه آب دارد. زهکش کنترل شده با کنترل کیفیت و حجم ز هآب روش مدیریتی کارآمدی در کاهش شوری زه آب خروجی از مزرعه به شمار م یرود. زه آب زهکش ها از اختلاط شوری آب نفوذیافته از عمق توسعه ریشه و پایین زهکش با شوری آب زیرزمینی ایجاد می شود. عمق و فاصله زهکش ها به عنوان پارامترهای طراحی سیستم های زهکشی، بر میزان آب ورودی از دو بخش ناحیه اشباع و غیراشباع به لوله زهکش موثر می باشند. شوری بالای آب زیرزمینی (مانند وضعیتی که در خوزستان وجود دارد)، به عنوان عامل تأثیرگذار بخش زیر زهکش باعث افزایش شوری ز هآب و افزایش مشکلات در پایین دست می گردد. بنابراین طراحی و مدیریت سیستم زهکش باید به گونه ای صورت بگیرد که سهم بخش ورودی به زهکش از ناحیه زیر زهکش (عمق معادل) به حداقل برسد. از آنجا که عمق معادل تابعی از فاصله و عمق زهکش است، در این مطالعه مدل بهینه یابی تعیین فاصله و اعماق بهینه زهکش در طول فصل رشد با هدف حداقل نمودن شوری زه آب با توجه به تغییرات ماهانه نیاز آبیاری، شوری آب زیرزمینی و شوری آب خروجی از عمق توسعه ریشه ارائه شده است. مقادیر بهینه متغیرهای تصمیم مدل بهین هیابی به روش الگوریتم ژنتیک تعیین شدند. از میان اعماق بهین هیابی شده در ماه های مختلف فصل رشد، بیشترین عمق به عنوان عمق کارگذاری زهکش و سایر آنها با توجه به مفهوم زهکش کنترل شده با استفاده از رایزر قابل اجرا می باشد. اعتبار سنجی مدل ارائه شده با خصوصیات واحد میرزا کوچک خان طرح توسعه نیشکر اهواز نشان داد که فاصله و اعماق بهینه زهکش برای خروج کمترین شوری توسط زه آب به ترتیب برابر با 65 ، 2/3 ، 2/35 ، 2/00 ، 2/25 متر در ماه های تیر تا مهر می باشد. مقایسه نتایج بهینه یابی فاصله و اعماق زهکشی با شرایط کنونی طرح (فاصله 50 و عمق 2 متر) حاکی ا ز آن است که مقادیر بهینه شده نقش موثری در کاهش شوری ز هآب دارند

کلیدواژه ها:

اثرات زیست محیطی ، الگوریتم ژنتیک ، طراحی بهینه سیستم های زهکشی ، مدیریت کیفی